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我的研究從小小的島開始

經濟學的、海洋的與小小的島的

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March 15, 2009
身高體重為何是常態分配?以文找文
winddriver 在天空部落發表於16:04:39 | 未分類
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上次寫了一些經濟學的東西(景氣循環)。似乎沒什麼人氣。現在再來寫一個機率的東西,大概也不會有太大的迴響吧。不過,我覺得這是一個值得好奇的問題,有一點猜測。寫下來,就當作一個參考。


根據各種資料,人的身高與體重呈現常態分配。但是,為什麼呢?學過統計或機率的人都應該聽過中央極限定理(central limit theorem) 。這個定理說的是,無論母體(population) 的分配為何,樣本平均數的機率分配在樣本夠大的情形下,會呈現常態分配。所以,也許,人的身高跟體重之所以呈現常態,可能與中央極限定理有關。

 

如果這個線索有用,那麼表示人的身高體重某一種意義上應該是某種樣本平均數。這樣想來,其實也不難。因為一個人遺傳其父母的基因,有時可能遺傳爸爸的,有時媽媽的,有時是一個綜合的結果(想想那些黑白混血的小孩的膚色)。換句話說,遺傳本來就是一個平均的結果。即使是隱性顯性的二元對立,很多小孩的隨機結果,還是一個平均的狀態。

 

然後,一個問題是,這個情況下,樣本平均數的樣本數只有二。(n=2) 。這樣的n 太小。然而,再仔細想想,一個人如果是爸爸媽媽的平均,但是如果爸爸是他爸爸媽媽的平均,而媽媽也是,那麼一個人便可以視為其祖父母的平均。以此類推,一個人是其2的k次方個k代祖先們的平均。所以,中央極限定理是可以成立的。

 

當然,你會想到,人們的平均身高在過去一百年有逐漸升高的趨勢。但這並不是問題。基本上,營養、醫療水準、衛生等等因素,可以想成是提高平均的因素(shifter) ,但並不會影響分配的形狀。所以,身高體重一直是常態分配,只是此常態分配的中心隨著時間而增加而已。

 

其實,這種論證就是說,如果有某些與遺傳有關的人類特徵,是一個連續的變量的話,應該就會呈現常態分配。這是一個可以被檢證的命題。有一些東西不是連續的變量,好比血型與捲舌與否。

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留言 (6筆)
1.
"那麼表示人的身高體重某一種意義上應該是某種樣本平均數。"

這句話怪怪的...
抽樣數(樣本)夠大的話,樣本的平均(這些被抽樣人的平均身高)會呈常態分配.

至於被抽樣者的身高是否是種平均的遺傳,應該不會影響樣本平均是否呈常態分配吧?!
還是我現在對中文的理解已經退化到不可救的地步了啊?

至於身高到底是遺傳哪方,我不是很了解.但像是智商(另一個可視為continuous variable的遺傳結果),兒子的智商是取決於母親,因為爲智商的遺傳取決於x (xx vs xy)所以就智商來講,沒有所謂是種平均的遺傳,
看性別而定,女兒的智商勉強可說是父或母的智商平均,但兒子的智商卻不是那回事

anyway,我只是要說,那句話怪怪的.不知是我解讀有誤還是怎樣...

板主回覆:
是這樣的,樣本平均數的抽樣分配(sampling distribution)是一個跨各個樣本的分配。換句話說,
換句話說,一個樣本就有一個平均數,但是有很多可能不同的樣本,形成抽樣分配。

一個人的身高可以看成是其2^k個k代祖先的樣本平均數。
所以,每個人都是一個樣本平均數。且n=2^k,很大。所以中央極限定理會成立。

如果單邊遺傳,且是qualitative variable,中央極限定理大概就難成立。

智商的話,我還要想想看。

感恩啊,沒想到這種文章會有人這麼用力看。
ggsadventure 於 2009-03-17 01:12:03 留言 |

2.
For Blood Type = F(X1,X2)
X1 belongs to {O,A,B}
X2 belongs to {O,A,B}

For Weight= F(X1, X2, X3, ...... Xn)
X1 belongs to {a1, b1}
X2 belongs to {a2, b2}
...

即使只有a與b的兩種選擇.
只要Xn夠大
就能造成常態分配
因此我的推論是如果影響結果的成因越多元
就越能是常態分布



板主回覆:
同意。
CH 於 2009-03-24 22:58:13 留言 |

3.
感恩啊,沒想到這種文章會有人這麼用力"寫" !!!

為什麼人的身高與體重呈現常態分配? 這絕對是一個值得好奇的問題。很小人會想到這個問題。懂得問比懂得答還重要!你真有哲學家的天份?

我個人認為身高和智商不是由遺傳決定的,又再仔細想想,一個人的身高如果是由爸爸媽媽和祖先的"平均"去決定,為甚麼很多子女都比父母高,姚明是他家族歷來最高的,這又如何解釋! 天才兒童的父母小時候也是天才兒童嗎? 聰明父母長出聰明子女可能只是隨機變數的巧合。

我認同人的身高體重某一種意義上應該是某種樣本平均數,你相信上天在玩擲骰子的遊戲嗎?

一個人種或全人類的平均高度是由甚麼決定? 這也是一個值得好奇的問題。你有甚麼意見?


板主回覆:
人們的平均身高比父母親輩高,只是因為營養比較好。基因並不是身高的唯一決定因素。
好像常態分配的平均數提高,還是常態分配。(平移)
Simon 於 2009-06-08 06:46:40 留言 |

4.
很多謝你的回應!


我不是指人們的"平均高度"。


關於遺傳和後天因素,世上也有很多家族高度一般甚至矮小,但生出食量不多、
不喜運動、瘦弱的高個子。


其實除卻產生平移的營養或"其他後天"因素,身高也是呈常態分布! 顯示存在某些其他導至身高呈常態分布的"先天"因素。

正如你說身高呈常態分布在某種意義上應該是某種樣本 (應該是一組隨機變數) 的平均數。
如果父母遺傳只是 (我認為極有可能不是) 其中一個變數,那麼其他那些越多就能另結果呈
常態分布的隨機變數是用甚麼隨機的方法產生的呢?

難道人體在玩擲生物骰子的遊戲嗎? 你有甚麼意見?

Simon 於 2009-06-10 09:41:54 留言 |

5.
還有,決定每個人身高的隨機變數應該是由相同的隨機系統產生,
這樣身高才會常態分布在某特定的範圍,不知對否?

板主回覆:
這一切的答案,就是DNA啊。你的DNA一部份從你父親來,一部份從你母親來。
但是組合的方法卻千千萬萬。所以當然是在職骰子。端看哪一個精子會達陣,等等。
Simon 於 2009-06-10 10:32:22 留言 |

6.
謝謝!希望你提出更多值得好奇的問題。
Simon 於 2009-06-11 08:18:14 留言 |

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